薛其坤:沂蒙山区走出的“量子追梦人”

本文转自：鲁中晨报

曾3次考研的大学校长成最年轻国家最高科学技术奖得主

薛其坤:沂蒙山区走出的“量子追梦人”

6月24日,中国科学院院士、清华大学教授薛其坤站上了2023年度国家最高科学技术奖的领奖台。就在8个月前,薛其坤院士获得国际凝聚态物理领域的最高奖巴克利奖,成为70年以来首位中国籍的获奖者。

薛其坤是凝聚态物理领域享有国际声誉的实验物理学家,一个无论在国内还是国际科学界,都叫得响亮的名字。他获得过国家自然科学奖一等奖、菲列兹·伦敦奖、未来科学大奖、巴克利奖；35岁当教授,42岁成为中国科学院最年轻的院士之一,50岁攻克量子世界难题……亮眼的履历如今又增加了一项:61岁获得2023年度国家最高科学技术奖,成为该奖史上最年轻的获奖者。

01首次观测到量子反常霍尔效应

“做实验几乎穷尽了所有的可能性”

量子反常霍尔效应是凝聚态物理中的一个重要量子效应。一直以来,量子反常霍尔效应仅停留在理论层面,并没有被实验证实。

能否找到显示量子反常霍尔效应的材料,自1988年开始,就不断有理论物理学家针对这一问题提出各种方案,但均未能在实验上取得实质性进展。2009年,薛其坤带领团队向这个无人区探索。

作为一个科学家,薛其坤喜欢向未知发起挑战,在实验方法上独辟蹊径。他在多年、多种实验技术发展积累的基础上,创新性地将多种互补的精密实验手段互联于一个超高真空系统,解决了低维量子材料对环境污染极其敏感的关键问题,后来被证明是在原子尺度精密制备和调控量子材料的最佳方法之一。

薛其坤表示,整个实验过程获得了国家的大力支持,研究团队针对这个实验打造了一个世界上最有特色的科学仪器,在实验中发挥了巨大的作用。

2012年底,薛其坤团队在世界上首次在实验上观测到了量子反常霍尔效应。关于此项研究成果的论文很快被接受发表于《科学》杂志。在约一年后,该结果被国际上多个实验室在相同体系中重复,从而确认了该发现。

薛其坤说:“从实验过程可以看到,我们几乎要穷尽所有的可能性,体现了在科学上追求极致的态度。”

诺贝尔奖获得者杨振宁说:“这是从中国实验室里,第一次发表出了诺贝尔奖级的物理学论文!”

02他被称为“7—11”教授

“遨游在世界科学的海洋,我始终是一艘从沂蒙山区驶出的小船。”

薛其坤出生于山东临沂的一个山村,当科学家的种子早早在他心里种下。

“沂蒙山里出来的孩子,不怕挫折。”梦想的起步很顺利,薛其坤以高考物理近乎满分的成绩被山东大学光学系激光专业录取。但考研的挫折让他“始料未及”。第一次考研,高等数学39分,惜败。后来,薛其坤到曲阜师范大学教书,不甘心的他再次考研,再次失败。直到1987年,他终于考上研究生,进入中国科学院物理研究所学习。这些挫折没有打倒沂蒙山的孩子,反而让薛其坤拥有更强大的抗打击能力,也让他经受住了科研路上的挑战。

后来,薛其坤到日本留学。留学期间,薛其坤就养成了早7点到晚11点的工作习惯,除了睡觉,就是在做实验,而这种努力的工作作风,也成为了他一直以来的遵循,因此,团队的学生打趣地称他为“7—11”教授。

薛其坤对那段岁月记忆犹新:“每天就是三件事,吃饭、睡觉、搞科研。有的时候困得坐在马桶上都能睡着。”

在严谨的科研过程中,薛其坤还发现了异质结界面高温超导,为解决高温超导机理开辟了全新的途径。该发现在国际超导界引起了重大国际反响。

现在,薛其坤仍奋战在科研第一线,率领团队为解决高温超导机理问题、高温量子反常霍尔效应和拓扑量子物态的应用、拓扑量子计算的实现等重大科学问题继续努力奋斗。

薛其坤表示,他回国以后就是试图用学到的知识,搭建了世界上最有特色的实验室。“通过这个实验室培养出最优秀的人才,在科学上取得世界一流的突破,为我们国家科技强国做出自己的努力。”

如今,薛其坤还担任了另一个对他来说重要又充满挑战的职务,南方科技大学校长。

“一谈科研眼睛就放光”。在同事眼中,薛其坤“非常聪明”“物理直觉非常好”。但他时常勉励年轻人,想在科学研究上取得成就,就要靠1%的天赋加99%的努力。

科学实验遇到瓶颈,他热情洋溢地给团队鼓劲打气,和团队一起寻找解决途径；各类学术交流中,他总能敏锐捕捉到有价值的研究方向,鼓励年轻人大胆探索。

一直以来,他都将培养科研人才作为自己科研过程中的一个重要任务,能够荣获科学技术领域的国家最高奖励,他感受到作为一名中国科学家,十分幸福。“中国科学家是最幸福的,国家给我们这么高的荣誉,会激发我更加努力工作,为国家的发展、人民的幸福作出更大的贡献。”

“遨游在世界科学的海洋,我始终是一艘从沂蒙山区驶出的小船。”薛其坤乡音未改,初心依旧。这艘从沂蒙山区驶出的小船,经历了大风大浪后,终于停靠在理想的彼岸。而这艘小船仍会继续向前,探索未知。